Sandra Bullock rođena je 26. jula 1964. godine u Arlingtonu, malenom gradiću u Virginiji. Otac joj je bio zaposlen u vojsci, a majka operna pjevačica i učiteljica pjevanja. Kao malena djevojčica počela je vježbati balet i pjevati, pa je svoj prvi nastup s majkom imala već s pet godina.

Do 12. godine živjela je s obitelji u Njemačkoj i Austriji, pa tečno govori njemački jezik.

U srednjoj školi bila je navijačica, a nakon mature odlučila je upisati dramu. Međutim, nakon tri godine napustila je fakultet i otišla u New York u potrazi za glumačkim angažmanima. Tamo je upisala satove glume i vrlo brzo bila zapažena. 

Okušala se gotovo u svim žanrovima, od romantičnih komedija pa sve do akcijskih filmova. 

Dobitnica je Oscara za najbolju glumicu i Zlatnog globusa za najbolju glumicu u drami za ulogu u filmu 'Priča o prvaku'.

Godine 2005. vjenčala se s reality zvijezdom, Jessejem Jamesom, no razveli su se pet godina kasnije, nakon što je Sandra doznala da ju je cijelo vrijeme varao.

Sandra ima dvoje posvojene djece, sina Louisa Barda i kćer Lailu Bullock.

Procjenjuje se da je jedna od najbogatijih žena svijeta, njezina trenutna neto vrijednost iznosi oko 250 miliona dolara.